专利名称：图像模糊校正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于诸如数字摄像机的图像捕获装置的图像模糊(摄像机抖动)校正装置。
背景技术：
作为用于图像捕获装置的一种图像模糊校正系统，迄今已经公知了通过使移动透镜沿相对于其光轴的垂直方向移动来进行图像模糊校正的系统(日本专利公报No.2703581和2918537)。然而，对于使用移动透镜的系统，需要知道移动透镜的位置。此外，需要对移动透镜的惯性进行控制。为此，存在以下问题需要用于检测移动透镜的位置和移动量的检测装置，并且，控制变得复杂。
鉴于这些问题，提出了使用内置在成像光学系统中的可变镜来进行图像模糊校正的方法(日本未审专利公报No.2002-122784)。然而，对于使用可变镜的图像模糊校正，可变镜之间的个体差异和可变镜安装误差将极大地反映在图像模糊校正的精度中。因此，如果仅仅使用可变镜来进行图像模糊校正，则会出现不能获得足够的图像模糊校正精度的问题。
因此，对于传统的图像模糊校正，存在控制变得复杂以及不能获得足够的图像模糊校正精度的问题。
本发明的目的是提供一种容易控制并且使得可以获得足够的图像模糊校正精度的图像模糊校正装置。
发明内容
本发明的一方面提供了一种用于图像捕获装置的图像模糊校正装置，所述图像捕获装置包括成像光学系统和用于将通过成像光学系统捕获在其光接收面上的物体像转换为图像信号的图像形成装置，所述图像模糊校正装置包括可变镜，设置在成像光学系统的光轴上，并具有可移位的反射面以及用于控制该反射面的移位的电极；驱动装置，用于向所述电极提供驱动信号以使所述反射面移位；以及校正装置，用于产生校正信息以对所述驱动信号进行校正。
在该图像模糊校正装置中，优选地，校正装置产生校正信息以对电极没有被提供驱动信号时的反射面的移位误差进行校正。
在该图像模糊校正装置中，优选地，校正装置产生校正信息以对电极被提供有驱动信号时的反射面的移位误差进行校正。
在该图像模糊校正装置中，优选地，校正装置根据通过多个驱动信号而获得的反射面的多个移位状态来产生校正信息。
在该图像模糊校正装置中，优选地，校正装置在执行图像模糊校正操作之前产生校正信息。
在该图像模糊校正装置中，优选地，该装置还包括移位状态信息产生装置，所述移位状态信息产生装置用于产生关于反射面的移位状态的信息并将其提供给校正装置。
在该图像模糊校正装置中，优选地，移位状态信息产生装置根据图像形成装置的输出信号来产生关于移位状态的信息。
在该图像模糊校正装置中，优选地，移位状态信息产生装置根据与捕获在图像形成装置上的物体像不同的预定像来产生关于移位状态的信息。
在该图像模糊校正装置中，优选地，所述预定像是形成在可变镜的反射面上的标记的像。
在该图像模糊校正装置中，优选地，该装置还包括向可变镜提供波的波源以及用于检测来自可变镜的反射波的检测装置，并且，移位状态信息产生装置根据检测装置检测的反射波来产生关于移位状态的信息。
在该图像模糊校正装置中，优选地，在图像模糊校正操作结束之后，校正装置向驱动装置提供校正信息以对电极没有被提供驱动信号时的反射面的移位误差进行校正。
在该图像模糊校正装置中，优选地，在可变镜由于图像模糊校正操作而达到了控制极限时，校正装置向驱动装置提供校正信息以对电极没有被提供驱动信号时的反射面的移位误差进行校正。
在该图像模糊校正装置中，优选地，该装置还包括用于存储校正信息的存储装置。
图1是根据本发明实施例的图像模糊校正装置的框图；图2是用于说明本发明实施例的图像模糊校正装置的校正原理的图；图3是示出了本发明实施例中的可变镜的移位的图；图4是示出了本发明实施例的图像模糊校正装置的第一操作的流程图；图5是示出了本发明实施例的图像模糊校正装置的第二操作的流程图；图6示出了本发明实施例的图像模糊校正装置的变型例；以及图7是示出了本发明实施例的图像模糊校正装置的变型例的操作的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1是数字摄像机(图像捕获装置)的主要与图像模糊校正相关联的部分的框图。
成像光学系统6包括成像透镜系统1和可变镜2。在图像形成单元4上捕获到可变镜2的反射面2a反射的物体像。可变镜2具有控制电极2b。通过从驱动单元3向控制电极2b提供驱动信号，对反射面2a的移位(反射面相对于光轴的倾斜)进行控制。图像形成单元4适于将通过成像透镜系统1和可变镜2而捕获在其光接收面上的物体像转换为图像信号，其由CCD图像传感器等构成。
从图像形成单元4输出的图像信号输入图像处理单元5，在图像处理单元5根据图像信号执行预定的图像处理。将来自图像处理单元5的信号提供给校正单元7，校正单元7产生用于对反射面2a的移位误差进行校正的校正信息。将该校正信息提供给驱动单元3，驱动单元3根据该校正信息输出经校正的驱动信号。根据需要，将校正信息存储在存储单元8中。
如图2所示，可变镜2的反射面2a在其四个角形成有标记2c。标记2c成像在图像形成单元4的光接收面上。标记2c在图像形成单元4的成像位置根据反射面2a的移位而改变。因此，对标记2c的成像位置的检测使得可以检测出可变镜2的反射面2a的移位。具体地，通过使用图像形成单元4的输出信号在图像处理单元5中执行预定的处理，检测到标记2c在图像形成单元4上的成像位置，并且从图像处理单元5输出与可变镜2的反射面2a的移位状态对应的位置检测信号。
在可变镜2上，控制电极2b放置与反射面2a相对的位置上。通过向控制电极2b提供驱动电压，作为移动部分的反射面2a的移位根据作用于控制电极2b与反射面2a之间的静电力而改变。因此，可以根据提供给控制电极2b的驱动电压来控制反射面2a的移位，即，反射面2a相对于成像光学系统6的光轴的角度。
这样，在该可变镜中，反射面的移位是根据驱动信号而确定的；因此，与使用移动透镜的图像模糊校正不同，不需要用于检测移动透镜的位置和移动量的装置。因此，与使用移动透镜的情况相比，控制较为容易，并且还可以减小尺寸和重量。
然而，对于可变镜，可变镜之间的个体差异以及可变镜安装误差大大地影响图像模糊校正的精度。即，不向可变镜提供驱动信号时的反射面移位以及向可变镜提供驱动信号时的反射面移位都取决于可变镜之间的个体差异以及可变镜安装误差。因此，即使向可变镜的控制电极提供相同的驱动信号(驱动电压)，也会在可变镜被无误差地设置为正常状态时的反射面正常移位与实际设置的反射面的移位之间发生移位误差。因此，仅仅使用可变镜在获得足够的图像模糊校正精度上有困难。
对于该实施例，根据形成在可变镜2上的标记2c在图像形成单元4上的成像位置来产生关于可变镜2的反射面2a的移位状态的信息。校正单元7根据关于移位状态的信息产生用于对反射面2a的移位误差进行校正的校正信息，然后使用该校正信息对从驱动单元3提供给可变镜2的控制电极2b的驱动信号进行校正。
这样，对于该实施例，由于使用校正单元7产生的校正信息对驱动信号进行校正，所以即使存在可变镜之间的个体差异以及可变镜安装误差也可以获得足够的图像模糊校正精度。此外，关于可变镜2的反射面2a的移位状态的信息是根据形成在可变镜2上的标记2c在图像形成单元4上的成像位置而产生的，由此使得无需使用专用装置就可以获得关于移位状态的信息并且使得可以简化装置构造。
以下将参照图4所示的流程图来说明该实施例的第一操作。
首先，例如通过通电操作来启动图像形成单元4(S1)。在该阶段，可变镜2保持在执行图像模糊校正操作之前的状态，可变镜2的控制电极2b没有被提供驱动信号。形成在可变镜2上的标记2c与物体像一起成像在图像形成单元4上。根据来自图像形成单元4的输出信号，图像处理单元5检测出标记2c的成像位置(S2)。
校正单元7预先保持有当可变镜2相对于光轴设置在正常位置时的标记2c的正常成像位置。校正单元7根据该正常成像位置和图像处理单元5检测到的标记2c的成像位置，产生用于对反射面的移位误差进行校正的校正信息(校正值)(S3)。根据需要，可以将由此产生的校正信息存储在存储单元8中。
将校正单元7产生的校正信息(校正信号)提供给驱动单元3。驱动单元3将根据该校正信息进行了校正的驱动信号提供给可变镜2的控制电极2b。结果，消除了反射面的移位误差，使得可变镜2的反射面被设置为与正常移位状态相同的移位状态(S4)。将可变镜2的反射面2a在此时的移位称为基准移位。以该基准移位作为基准状态来执行图像模糊校正(S5)。
在执行图像模糊校正过程中达到校正极限(例如，可变镜2的移位达到极限)时(S6)，返回步骤S4，在步骤S4将可变镜2的反射面2a的移位设置为基准移位状态。即使在结束了图像模糊校正操作(S7)时，也返回步骤S4以将可变镜2的反射面2a的移位设置为基准移位状态。通过执行该处理，可以从基准移位状态开始下次图像模糊校正。因此，始终可以执行有效的图像模糊校正操作。
因此，根据该操作，在执行图像模糊校正之前产生用于对在没有向控制电极2b提供驱动信号时可变镜2的反射面2a的移位误差进行校正的校正信息。然后，根据该校正信息进行了校正的驱动信号将可变镜2设置为消除了移位误差的基准移位状态。因此，可以参照这种基准移位状态来进行图像模糊校正，使得可以进行有效的图像模糊校正。
下面将参照图5所示的流程图来说明该实施例的第二操作。
首先，通过通电操作启动图像形成单元4(S11)。在该阶段，可变镜2保持在执行图像模糊校正操作之前的状态，可变镜2的控制电极2b没有被提供驱动信号。形成在可变镜2上的标记2c与物体像一起成像在图像形成单元4上。
然后，从校正单元7向驱动单元3提供用于获得校正信息的预定控制信号。驱动单元3将基于该控制信号产生的驱动信号提供给可变镜2以对其进行驱动(S12)。结果，可变镜2的反射面2a发生移位，标记2c在图像形成单元4上的成像位置也相应改变。通过图像处理单元5对标记2c在图像形成单元4上的成像位置进行检测(S13)。
校正单元7预先保持有当可变镜2相对于光轴设置在正常位置时的标记2c的正常成像位置。校正单元7根据该正常成像位置和图像处理单元5检测到的标记2c的成像位置，产生用于对反射面的移位误差进行校正的校正信息(校正数据)(S14)。将由此产生的校正信息存储在存储单元8中(S15)。
在改变校正信息获得控制信号的值的同时，对步骤S12至S15重复预定次数(S16)。即，改变可变镜2的反射面2a的移位(改变驱动信号的值)，从而针对各个移位状态产生校正信息。在获得了校正信息之后，使用由此获得的校正信息进行图像模糊校正(S17)。
因此，根据该操作，在执行图像模糊校正操作之前，通过彼此不同的两个或更多个驱动信号将可变镜的反射面设置为两个或更多个移位状态。在各个移位状态，产生用于对在向控制电极提供驱动信号时可变镜的反射面的移位误差进行校正的校正信息。因此，可以根据可变镜的反射面的移位进行适当且高精度的校正，使得可以在执行图像模糊校止操作时进行高精度的图像模糊校正。
虽然在上述实施例中标记2c形成在反射面2a的四个角，但是可以使用可变镜的四个角来代替标记2c。标记2c可以形成在除四个角之外的其他位置。标记2c的数量并不限于四个。此外，作为标记2c的成像区域，可以使用位于图像形成单元4的有效像素区域周围的像素区域。
接下来参照图6和7来说明本实施例的变型例。
图6是用于说明该变型例的结构的图。基本的装置结构与图1所示的装置结构相同，因此，图6主要仅仅示出与图1的结构不同的部分。
在该变型例中，如图6所示，在可变镜2的反射而2a的背面侧设置有点光源12，例如半导体激光器。检测器11对从点光源12导向反射面2a的背面的光束的反射光进行检测。该反射光在检测器11上的检测位置根据可变镜2的反射面2a的移位而改变。因此，可以通过对反射光的位置进行检测来产生用于校正驱动信号的校正信息。
下面将参照图7所示的流程图对该变型例的操作进行说明。
首先，半导体激光器的光束从点光源12导向可变镜2的反射面2a的背面(S31)。该光束被反射面2a的背面反射，然后反射光落在检测器11上(S32)。检测器11检测反射光在其检测面上的位置(S33)。将检测器11检测到的反射光位置的信息提供给图1所示的校正单元7。随后校正单元7根据该反射光位置信息来产生用于校正驱动信号的校正信息(S34)。此后，按与前述方法相同的方法进行图像模糊校正(S35)。
虽然在该变型例中将光束导向可变镜2的反射面2a的背面，但是也可以将光束导向可变镜2的反射面2a。点光源12并不限于半导体激光器，而例如可以是发光二极管。此外，可以使用诸如声波、电磁波的波源来代替光源。
工业适用性根据本发明，通过对用于驱动可变镜的驱动信号进行校正，可以进行容易控制且精度高的图像模糊校正。
权利要求
1.一种用于图像捕获装置的图像模糊校正装置，所述图像捕获装置包括成像光学系统和用于将通过成像光学系统捕获在其光接收面上的物体像转换为图像信号的图像形成装置，所述图像模糊校正装置包括可变镜，设置在成像光学系统的光轴上，并具有可移位的反射面以及用于控制该反射面的移位的电极；驱动装置，用于向所述电极提供驱动信号以使所述反射面移位；以及校正装置，用于产生校正信息以对所述驱动信号进行校正。
2.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，所述校正装置产生校正信息以对当所述电极没有被提供驱动信号时的所述反射面的移位误差进行校正。
3.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，所述校正装置产生校正信息以对当所述电极被提供有驱动信号时的所述反射面的移位误差进行校正。
4.根据权利要求3所述的图像模糊校正装置，其中，所述校正装置根据通过多个驱动信号而获得的所述反射面的多个移位状态来产生校正信息。
5.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，所述校正装置在执行图像模糊校正操作之前产生校正信息。
6.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，还包括移位状态信息产生装置，所述移位状态信息产生装置用于产生关于所述反射面的移位状态的信息并将其提供给所述校正装置。
7.根据权利要求6所述的图像模糊校正装置，其中，所述移位状态信息产生装置根据所述图像形成装置的输出信号来产生关于移位状态的信息。
8.根据权利要求6所述的图像模糊校正装置，其中，所述移位状态信息产生装置根据与捕获在所述图像形成装置上的物体像不同的预定像来产生关于移位状态的信息。
9.根据权利要求8所述的图像模糊校正装置，其中，所述预定像是形成在所述可变镜的所述反射面上的标记的像。
10.根据权利要求6所述的图像模糊校正装置，还包括向所述可变镜提供波的波源以及用于检测来自所述可变镜的反射波的检测装置，并且其中，所述移位状态信息产生装置根据该检测装置检测的反射波来产生关于移位状态的信息。
11.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，当图像模糊校正操作结束之后，所述校正装置向所述驱动装置提供校正信息以对当所述电极没有被提供驱动信号时的所述反射面的移位误差进行校正。
12.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，当所述可变镜由于图像模糊校正操作而达到了控制极限时，所述校正装置向所述驱动装置提供校正信息以对当所述电极没有被提供驱动信号时的所述反射面的移位误差进行校正。
13.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，还包括用于存储校正信息的存储装置。
全文摘要
公开了一种用于图像捕获装置的图像模糊校正装置，所述图像捕获装置包括成像光学系统(6)和用于将通过成像光学系统捕获在其光接收面上的物体像转换为图像信号的图像形成单元(4)。所述图像模糊校正装置包括可变镜(2)，设置在成像光学系统的光轴上并具有可移位的反射面(2a)和用于控制该反射面的移位的电极(2b)；驱动单元(3)，用于向所述电极提供驱动信号以使所述反射面移位；以及校正单元(7)，用于产生校正信息以对驱动信号进行校正。
文档编号H04N5/335GK1806203SQ20048001682
公开日2006年7月19日 申请日期2004年5月25日 优先权日2003年6月16日
发明者日高徹 申请人:奥林巴斯株式会社